1、第五章 曲线运动综合训练（二）（满分100分，90分钟完成） 班级_姓名_目的要求：1理解运动的合成和分解，能用运动的合成和分解的观点解决问题；2理解匀变速曲线运动的特点，会用平抛运动的规律解决有关问题；3理解向心力和向心加速度的概念，会用向心力公式计算匀速圆周运动、变速圆周运动的有关问题。第卷(选择题 共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。1如图1所示，以9.8 m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角30的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（）图1As
2、BsCsD2 s2如图2所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（）图2Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等3若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，能正确描述平抛运动物体的水平位移x的图象是（）OxtAOxtBOxtCOxtD图34如图4所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a
3、、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（）ab图4OAa处为拉力，b处为拉力Ba处为拉力，b处为推力Ca处为推力，b处为拉力Da处为推力，b处为推力5如图5所示装置绕竖直轴匀速旋转，有一紧贴内壁的小物体，物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是 （ ）图5A重力，弹力B重力，弹力，滑动摩擦力C重力，弹力，静摩擦力D下滑力，弹力，静摩擦力6对于平抛运动（不计空气阻力，g为已知），下列条件中可确定物体飞行时间的是（ ）A已知水平位移B已知下落高度C已知初速度D已知位移的大小和方向7如图6所示，小球a、b质量分别是m和2m，a从倾角为30的光滑固定斜面的顶端无初速
4、下滑，b从斜面等高处以初速v0平抛，比较a、b落地的运动过程有（ ）图7A所用的时间相同Ba、b都做匀变速运动C落地前的速度相同Da、b的加速度相同8如图8所示，A、B、C三个物体放在水平转台上，它们的质量之比为321，它们与转台圆心O点之间的距离之比为123，它们与转台平面的动摩擦因数均相同，当转台以角速度旋转时，它们相对于转台没有滑动。关于它们所受的静摩擦力（设为FA、FB、FC）的大小和方向，下列陈述中正确的是（ ）图8AFAFBFCBFAFBFCCFAFCFBDF的方向指向圆心第卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共4小题，每小题6分，共24分。把正确答案填写在题中横线上或
5、按要求作答。ABCv0h图99如图9所示，水平地面AB右侧是倾角为的斜面BC，在斜面顶端B处放一小物体，在水平面上方高h处水平抛出一石块，要使石块以平行于斜面的速度击中物体，则抛出点到B点的水平距离s =_，石块的初速度v0大小为_。10如图10所示，在水平光滑圆盘上，轻质不可伸长的细线长L，两端分别系住质量为m和M的物体，细线过盘心O，当两物体绕盘心转动达到稳定时，细线仍过盘心，此时质量为M的物体距盘心_。（设M2 m）图1011水平抛出的一个石子经过0.4 s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是30，则石子的抛出点距地面的高度是_，抛出的水平初速度的大小是_。（g取10 m/s2）
6、12某人横渡一条河流，船划行速度和水流速度一定，此人过河最短时间为T1；若此人用最短的位移过河，则需时间为T2，若船速大于水速，则船速与水速之比为_。三、计算题：本大题共3小题，计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13（8分）如图11所示，质量m1 kg的小球用细线拴住，线长l0.5 m，细线所受拉力达到F18 N时就会被拉断，当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h5m，重力加速度g10 m/s2，求小球落地处到地面上P点的距离。（P点在悬点的正下方）图
7、1114（10分）A、B两小球同时从距地面高为h15m处的同一点抛出，初速度大小均为v010m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m/s2，求：（1)A球经多长时间落地? （2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少?15（10分）如图12所示，为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持3.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为A0.45m。现有一行李包（可视为质点）由A端被传送到B端，且传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s2。 （1）若行李包从B端水平抛出的初速v3.0m/s，求
8、它在空中运动的时间和飞出的水平距离； （2）若行李包以v01.0m/s的初速从A端向右滑行，包与传送带间的动摩擦因数0.20，要使它从B端飞出的水平距离等于（1）中所求的水平距离，求传送带的长度L应满足的条件。图12参考答案一、选择题：1【答案】Cv0vv【点拨】根据平抛运动的速度矢量三角形计算。物体垂直撞在斜面上，速度与竖直方向的夹角为30，如右图所示，得，又，解得s，C正确。2【答案】CD【点拨】a点与c点通过皮带连接，线速度相等，得小轮的角速度1是大轮角速度2的两倍。b点、c点与d点同在大轮上，角速度相等。根据向必加速度aR2，结合角速度关系得a点与d点的向心加速度大小相等。3【答案】C
9、【点拨】平抛运动在水平方向是匀速运动，有，故C正确。4【答案】AB【点拨】由轻杆模型做圆周运动的临界条件知，当小球在b处的速度为时（R为圆周的轨道半径），杆既不产生拉力也不产生推力；当小球在b处的速度为时，杆对球产生的作用力为向上推力；当小球在b处的速度为时，杆对球产生的作用力为向下的拉力。而在a处只能产生向上的拉力。故AB正确。5【答案】AC【点拨】当装置以某一适当的角速度0转动时，物体只受重力和弹力，其合力沿水平方向指向圆心提供向心力；当装置的角速度0时，重力和弹力的合力不足以提供向心力，物体有向外滑的趋势，受到沿斜面向下的摩擦力；当装置的角速度0时，重力和弹力的合力大于物体所需要的向心力
10、，物体有向里滑的趋势，受到沿斜面向上的摩擦力。6【答案】BD【点拨】平抛运动时间决定于竖直方向分运动（vy和h），已知位移大小和方向可由位移的分解知识求h。7【答案】B【点拨】b物体在竖直方向做自由落体运动，加速度为重力加速度g；a物体沿斜面做匀变速直线运动，其加速度为agsin30，在竖直方向的投影只有asin30，D错；由于a、b两物体在竖直方向的位移相等，所以b运动的时间短，A错；a、b两物体的加速度都不变，所以都是做匀变速运动，B对；a、b两物体落地时速度的方向不同，所以C错。8【答案】CD【点拨】A、B、C角速度相同，由Fm2r，可知FAFCFB，且F的方向均指向圆心。二、填空、实验
11、题：9【答案】2hcot；cotv0vv【点拨】要使石块以平行于斜面的速度击中物体，石块击中物体时的速度方向应与水平方向成角，有：。根据平抛运动有：，。解得：s2hcot，v0cot。10【答案】【点拨】设M距盘心x1，m距盘心x2，则M2x1m2x2，又因为x1x2L，所以x1。11【答案】0.8 m；6.93 m/s【点拨】由平抛运动规律得：；，m/s。12【答案】【点拨】设河宽为L，船速为v1，水速为v2，则v1，v12v22，解得：。三、计算题：13【答案】2 m【解析】球摆到悬点正下方时，线恰好被拉断，说明此时线的拉力F18N，根据向心力公式有：Fmgm可求得线断时球的水平速度为：v
12、m/s。线断后球做平抛运动，设物体做平抛运动的时间为t，有hgt2解得t1 s则平抛运动的水平位移为：xvt2 m。14【答案】（1）1s；（2）m【解析】（1）A球做竖直下抛运动，根据运动学关系有：将已知条件代入，解得：t1s。（2）B球做平抛运动，根据平抛运动的规律有：将已知条件代入，解得：x10m，y5m。此时A球与B球的距离L为：将x、y、h代入，得Lm。15【答案】（1）0.9m；（2）L2.0m【解析】（1）设行李包在空中运动时间t，飞出的水平距离为s，则svt代入数据得：t0.3s，s0.9m。 （2）设行李包的质量为m，与传送带相对运动时的加速度为a，根据牛顿第二定律有：代入数据得：a2.0m/s2。要使行李包从B端飞出的水平距离等于（1）中所求水平距离，行李包从B端飞出的初速度v3.0m/s，设行李被加速到v时通过的距离为s0，根据运动学关系有： 代入数据得s02.0m故传送带的长度L应满足的条件为：L2.0m。